instrukcje_korozja.doc

Ćwiczenie

Korozja kwasowa betonu

Sposób wykonania oznaczeń

-     przeznaczone do badania 3 próbki zaprawy cementowej, uprzednio zanurzone w wodzie, należy wyjąć z wody, osuszyć ligniną i zważyć na wadze z dokładnością do 0,01g. Poszczególne próbki wkłada się do zlewek oznaczonych numerami 1, 2, 3

-     do zlewki 1 – nalewa się dwuprocentowy roztwór HCl, do zlewki 2 – czteroprocentowy roztwór HCl, a do zlewki 3 – sześcioprocentowy roztwór HCl

-     należy użyć taką ilość kwasu, aby badane próbki były całkowicie w nim zanurzone (poziom kwasu w naczyniu powinien sięgać 1 cm ponad powierzchnię próbki)

-     zlewki przykrywa się szkiełkami zegarowymi i po upływie l,5 godz. próbki wyjmuje się, spłukuje wodą, osusza ligniną i ponownie waży z dokładnością do 0,01 g

-     uzyskane wyniki zestawia się w tablicy

-     zależność pomiędzy stężeniem roztworu HCl, a procentowym ubytkiem masy próbki należy przedstawić graficznie na papierze milimetrowym, odkładając na osi odciętych stężenie roztworu, a na osi rzędnych procentowy ubytek masy próbki.

Tablica

Sposób opracowania i interpretacji wyników

-     opracować część teoretyczną ćwiczenia, w której należy podać cel wykonywanego ćwiczenia i jego znaczenie praktyczne. Na podstawie literatury przedstawić czynniki wywołujące korozję. Opisać procesy chemiczne wywołujące korozję betonu. Podać źródła literatury, z których w danym przypadku korzystano

-     podać zasadę oznaczenia badania korozji zapraw cementowych w roztworach HCl, rodzaj agresji i zachodzącą reakcję. Otrzymane wyniki zestawić w tabeli i zinterpretować graficznie.

Ćwiczenie

Badanie wpływu dwutlenku węgla CO2 na beton

              Oznaczenie wykonuje się w aparacie przedstawionym na poniższym rysunku.

Opis aparatu

              Aparat składa się z 2 kolb stożkowych (B) i (C) połączonych z sobą rurką szklaną. Kolba (B) zaopatrzona jest we wkraplacz szklany z kwasem solnym. Otwierając kran (K) do kolby (B) wprowadza się kwas solny, który reaguje z węglanem wapniowym wg równania:

              Wywiązujący się dwutlenek węgla przedostaje się do naczynia (C), w którym znajduje się zanurzona w wodzie próbka rozdrobnionego betonu.

Sposób wykonania oznaczeń

-     otrzymaną do badania próbkę rozdrobnionego betonu wsypać do naczynia (C) i zalać wodą destylowaną w takiej ilości, aby poziom wody sięgał 3 cm ponad powierzchnię próbki

-     zestawić aparat wg rysunku, a następnie otwierając kran (K) rozpocząć wkraplanie roztworu kwasu solnego do naczynia (B). Obserwować zmiany zachodzące pod wpływem CO2 w kolbie ©

-     w I etapie procesu następuje wytrącanie się osadu CaCO3 wg reakcji

-     w II etapie następuje rozpuszczanie CaCO3 wg reakcji

-     wyniki obserwacji przedstawić w tabeli wg podanego niżej wzoru

              Tablica

Sposób opracowania i interpretacji wyników

-     opracować część teoretyczną ćwiczenia, w której należy podać cel wykonywanego ćwiczenia i jego znaczenie praktyczne. Na podstawie literatury przedstawić czynniki wywołujące korozję. Opisać procesy chemiczne wywołujące korozję betonu. Podać źródła literatury, z których w danym przypadku korzystano

-     podać zasadę oznaczenia badania korozji zapraw cementowych środowisku CO2, rodzaj agresji i zachodzącą reakcję.

Ćwiczenie

Oznaczenie skażenia betonu jonami chlorkowymi

Cel ćwiczenia

Ilościowa ocena stopnia skażenia jonami chlorkowymi oraz obserwacja podciągania kapilarnego cieczy w beleczkach wykonanych z zaprawy cementowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Ø      W krystalizatorach sporządzić po 100 ml   1%,   4%   i   7%  roztworu NaCl.

Ø      Zważyć dwie beleczki i ustawić je pionowe w krystalizatorze z przygotowanym roztworem soli, na około 30 minut (należy uważać, aby beleczki się nie przewróciły).

Ø      Po upływie tego czasu beleczki wyjąć osuszyć i zmierzyć wysokość na jaką została podciągnięta ciecz.

Ø      Następnie do 2 krystalizatorów wlać po 100 ml wody destylowanej.

Ø      Każdą beleczkę (osobno) zanurzyć w przygotowanej wodzie destylowanej i pozostawić na około 10 minut w celu wyługowania jonów chlorkowych.

Ø      Z każdego krystalizatora do kolby stożkowej pobrać pipetą po 25 mil roztworu powstałego z wyługowania chlorków. Następnie dodać po 1 ml 5% K2CrO4 i miareczkować 0,01 m AgNO3 do zmiany barwy z żółtej na brunatną.

Ø      Na podstawie ilości dodanego roztworu azotanu srebra wyznaczyć stopień zagrożenia korozyjnego stali zbrojeniowej wiedząc, że stosunek spoiwa do kruszywa w badanych beleczkach wynosi S:K = 1:3.

Ø      Porównać wyniki otrzymane dla 1, 2, 5 i 7% roztworu NaCl.

Ø      Napisać wnioski.

Obliczanie wyników

X=V*M*35.5*4

gdzie:

X – masa jonów chlorkowych [mg]

V – ilość roztworu 0,01m AgNO3 zużyta do miareczkowania [ml]

M – stężenie molowe AgNO3 = 0,01 m [mol/dm3]

4 – przelicznik na 100 ml roztworu wyługowanych chlorków

35,5 – masa molowa chloru

Dopuszczalna procentowa zawartość jonów Cl- w stosunku do masy spoiwa kształtuje się następująco:

0,15 – iniekcja w kablu w konstrukcjach sprężonych,

0,3 – strefa kontaktowa zbrojenia i betonu w żelbecie wg BS.

Ćwiczenie

Rdzewienie żelaza

Potrzebne wyposażenie

-     3 blaszki stalowe

-     papier ścierny

-     3 zlewki po 150 ml

-     1 blaszka cynkowa

-     1 blaszka miedziana

-     żyłka nylonowa

-     roztwór 3% NaCl + 0,1% H2O2

-     benzen.

              Korozja w roztworach elektrolitów obojętnych przebiega z reguły zbyt wolno, aby można ją przeprowadzić w ciągu jednego ćwiczenia. Jeżeli jednak oczyszczoną i odtłuszczoną próbkę blachy stalowej zanurzy się w roztworze 3 % NaCl + 0,1% H2O2, to już po kilkunastu sekundach pojawiają się rdzawe plamy na próbce – rozpoczyna się korozja żelaza (rdzewienie). Naturalną korozję atmosferyczną można stwierdzić, zwilżając dobrze odtłuszczoną blaszkę stalową 3% NaCl i zostawiając ją w wilgotnym miejscu. Szybkość korozji żelaza zwiększa się przez zetknięcie go z metalami bardziej od niego szlachetnymi, a opóźnia się przez zetknięcie z mniej szlachetnymi. W celu kontroli tego twierdzenia przeprowadza się następujące badania:

Przeprowadzenie doświadczenia

a)   do roztworu 3% NaCl + 0,1% H2O2 wprowadza się blaszkę stalową (oczyszczoną i odtłuszczoną) zważoną na wadze analitycznej. Po 2 godzinach blaszkę wyjmuje się, spłukuje silnym strumieniem wody usuwając resztki rdzy pędzelkiem lub pręcikiem z nasadzoną gumką. Następnie opłukuje się alkoholem eterem, suszy w strumieniu ciepłego powietrza i waży. Ubytek masy próbki przelicza się na jednostkę powierzchni:

b)   doświadczenie przeprowadza się jak w punkcie a, styka się jednak blaszkę stalową z cynkiem (zanurzonym również w roztworze)

c)   doświadczenie wykonuje się jak w punkcie a z tą różnicą, że blaszkę stalową styka się z miedzią (zanurzoną w roztworze).

              Jeżeli porównamy ubytki mas blaszki stalowej, przeliczone na 1 cm2, to przekonamy się, że w razie kontaktu z cynkiem nie ma żadnego ubytku masy (protektorowa ochrona metali przed korozją). W kontakcie z miedzią obserwuje się natomiast znaczne zwiększenie szybkości korozji stali. Wyniki pomiaru należy zestawić w tablicy.

Tablica

Ćwiczenie

Działanie inhibitorów

Potrzebne wyposażenie

-     zlewka na 600 ml

-     płytka stalowa

-     lejek szklany

-     biureta

-     statyw metalowy z uchwytem

...